Кварцевое стекло. Его свойства, производство и применение - Глаголев С.П.
Скачать (прямая ссылка):
дзумя категориями тел некоторая общность в смысле внутренней упо-» рядоченной группировки молекул полностью уничтожается разнице!' Г в уровнях внутренней энергии и различием в термодинамических свой-\ствах вообще.
Каковы бы ни были наши выводы из того обширного круга фак-' тов, которыми рентгенографический анализ обогатил теорию строения > вещества, эти факты не могли не повлиять на существующие теории стеклообразного состояния. Естественно возник вопрос о внутренней | структуре стекла в разрезе новейших представлений об общности крист таллической формы материи. Первое детальное рентгенографическое исследование стекол было произведено \Vayekoff и . Могеу5 в 1925—1926 гг. Результаты этих исследований не дали однозначного ответа на вопрос о том, является ли стекло чисто аморфным состоянием вещества или, наоборот, имеет элементы кристаллического строения. Полученные рентгенограммы в зависимости от состава стекла показывали либо линейчатую, либо непрерывную картину. Единственно, что
удалось вывести из их рассмотрения, — это то, что стекла, трудно поддающиеся расстекловыванию, не давали ни малейших следов кристаллической картины, в то время как стекла, легко поддающиеся расстекловыванию, явно содержали кристаллические элементы. Дальнейшие исследования лишь немного уточнили картину. Селяков, Струтмнский и Красиков6 (1925) не получили на рентгенограмме никаких'линий, но лишь диффузное изображение пучка, характеризующее аморфное состояние рассеивающей его среды. Doerincel7 (1931), исследуя стекло состава: 100 ч. Si02, 31 ч. Na2C03, 8 ч. К2С03, 8 ч.' СаС03, 6 ч. А1(0Н)3 и влияние прибавки NaF, нашел, что стекло без NaF не дает никаких интерференционных кругов, т. е. не обнаруживает никакой кристаллической структуры. Стекло с прибавкой NaF дает заметно выраженные круги, соответствующие постоянной решетке NaF (4,62 А).
В настоящее время необходимо признать, что все работы в области ' ектгенографического анализа стекол не дают ясного ответа на вопрос внутренней структуре стеклообразного состояния вещества. Если тдельные стекла и содержат кристаллические элементы, то далеко е ясно, что мы имеем в данном случае: результат неудачного рецепта, овлекшего за собой первые следы кристаллизации, или действительно еотъемлемый элемент стеклообразного состояния.[Защитники аморф-
* юсти стекла с полным основанием могут утверждать, что зачатки крис-аллнческой структуры, которую рентгенографический анализ обнару-кпвает у некоторых стекол, не что иное как следствие начала расстек-ювывания, которое происходит либо благодаря неудовлетворительному составу стекла, либо благодаря специфическим особенностям тредшествующего теплового режима. С неменьшим основанием сторонники кристаллического строения стекла могут сказать, что стекла, гля которых рентгеногрг.мма не дает интерференционных кругов, псев-щаморфны, вроде тех заведомо кристаллических тел, которые дают [аморфные.» рентгенограммы либо благодаря малости составляющих ix кристалликов (например мелко.размолотые кристаллы окиси железа то Bohm), либо благодаря малой интенсивности рассеянных рентгенов-:ких лучей (кристаллы гемоглобина).»
Каков бы ни был ответ рентгенолоТТлз по вопросу о наличии внутри :текла угорядоченных элементов, проблема стеклообразного состояния )стается все же нерешенной. Действительно, если даже допустить, что з,се без исключения стекла дадут на фотографической пластинке интерференционные круги, то это отнюдь не снимет вопроса о соотношении рех из возможных состояний вещества: кристаллического, жидкого и ггеклообразного. Мы видим, что, согласно новым исследованиям, кидкие тела дают иногда рентгенограммы,,сходные с рентгенограммами фисталлических тел, что однако ни в коей мере не исключает громадой разницы между кристаллом и жидкостью.
Рентгенограмма, оказывающая неоценимые услуги при выяснений внутренней структуры вещества, не может однако претендовать !гррль исходного начала для классификации тел. Если бы все изменения в наших взглядах на стекло ограничились признанием наличия
* нем некоторой упорядоченной структуры, то. это одно обстоятельство ряд ли сколько-нибудь серьезно пошатнуло бы прочно укоренившуюся ,еорию, представляющую стекло как переохлажденную жидкость, (понадобились другие, более серьезные экспериментальные данные, 1Т(бы нанести этой теории весьма серьезный удар.
18
Основным моментом, характеризующим классическую теорию стеклообразного состояния, является последовательное проведение принципа непрерывности. Предполагалось, что переход от жидкости к стеклу происходит без каких-либо скачкообразных внутренних изменений как в отношении внутренней структуры, так и в отношении тех или иных физических свойств. В противоположность явлению кристаллизации, когда налицо внезапное выделение внутренней энергии, освобождения внутренней энергии при переходе жидкости в стекло, согласно классической теории, не происходит. Стекло имеет внутреннюю энергию, в основном равную внутренней энергии жидкости, что и делает его состояние термодинамически неустойчивым, — таков был первый
